초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 공조시스템에 활용이 가능한 바람저항형 유속센서를 개발하는 것이 목적이다. 공조시스템은 시작부와 끝단부의 풍속의 범위가 넓어 0~30m/s 수준의 넓은 범위의 유속 측정이 필요하다. 이를 위해 고속으로 갈수록 민감도가 증가하는 바람저항형을 기반으로 유속센서를 제작하고자 하였다. 기본적으로 압저항 물질로 폴리실리콘을 사용하였으며, 저속에서의 민감도를 향상시키기 위해 열효과를 고려한 바람저항형 유속센서를 제작하였다. 특성 측정을 위해, 저속과 고속 측정을 위한 풍동을 제작하였으며, 폴리실리콘의 도핑 농도와 소

□ 연구개요
본 연구는 공조시스템에 활용이 가능한 바람저항형 유속센서를 개발하는 것이 목적이다. 공조시스템은 시작부와 끝단부의 풍속의 범위가 넓어 0~30m/s 수준의 넓은 범위의 유속 측정이 필요하다. 이를 위해 고속으로 갈수록 민감도가 증가하는 바람저항형을 기반으로 유속센서를 제작하고자 하였다. 기본적으로 압저항 물질로 폴리실리콘을 사용하였으며, 저속에서의 민감도를 향상시키기 위해 열효과를 고려한 바람저항형 유속센서를 제작하였다. 특성 측정을 위해, 저속과 고속 측정을 위한 풍동을 제작하였으며, 폴리실리콘의 도핑 농도와 소자의 구조에 따른 특성을 측정하였다. 이를 통해 제작된 소자가 0~30m/s에서 풍속 측정이 가능함을 확인하였다.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구진은 바람저항형을 기반으로 열효과를 가미한 유속센서를 개발하고자 하였으며, 저속 및 고속의 유속을 동시에 측정할 수 있는 민감도가 높은 유속센서를 개발하는 것이 목표이다. 이를 위한 최종 목표는 아래와 같다.
● 공조시스템에서 적용할 수 있는 바람저항형 기반의 유속센서 제작
< 정량적 목표 > 0~10 m/s의 측정범위, 0.5 m/s 이하의 분해능
< 정량적 목표 > 10~30 m/s의 측정범위, 1 m/s 이하의 분해능
전체적으로 압저항 물질인 폴리실리콘을 이용한 바람저항형 유속센서를 제작하였다. 폴리실리콘은 압저항 효과가 크고, 도핑 농도에 따라 열효과 조절이 가능하다. 본 연구에서는 3가지 도핑농도에 따른 소자를 제작하였으며, 소자의 모양과 크기를 변화시켜 다양한 형태의 유속센서를 제작하였다. 측정 회로와 풍동을 제작하고, 이를 이용하여 소자의 측정한 결과, 0~30m/s까지 유속 측정이 가능함을 확인하였다. 특히, 저속에서는 열효과를 이용하여 0.5m/s 이하의 분해능을 구현하였으며, 고속에서는 바람저항과 압저항 효과를 이용하여 1m/s 분해능을 구현하였다. 또한, 백금과의 비교를 통해, 폴리실리콘 소자가 열효과와 압저항 효과가 더해져 민감도가 상승함을 확인하였다.

□ 연구개발결과의 중요성
본 연구에서는 공조시스템에 활용이 가능하도록 적용범위가 넓은 유속센서를 개발하는 것이 목적이다. 기본적으로 바람저항형을 기본으로 하며, 열효과를 가미하여 저속 특성을 향상하였다. 기존의 유속센서는 바람저항 즉 압저항 효과나 혹은 열효과를 개별적으로 활용하였으나, 본 연구에서는 두 가지 효과를 같이 활용할 수 있음을 보였다. 특히, 백금과 비교하여 두 효과가 상승효과가 나타남도 확인하였다. 또한, 다양한 소자 모양과 도핑 농도에 대해 측정 결과를 제시함으로써, 추후 압저항 효과와 열 특성에 대한 기본 자료로도 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 이런 결과로부터, 본 연구에서 제작된 소자는 차후 공조시스템을 비롯하여, 자동차, 공장생산 공정에서의 유량 측정, 풍력발전 등 다양한 분야에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 1. 1차년도 ... 4
• 2. 2차년도 ... 9
• 3. 3차년도(4차년도 포함) ... 15
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 26
• 4. 참고문헌 ... 27
• 5. 연구성과 ... 28
• 끝페이지 ... 29